基于变分原理的土钉支护优化设计

《基于变分原理的土钉支护优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、新疆农业大学硕士学位论文基于变分原理的土钉支护优化设计姓名：王广冰申请学位级别：硕士专业：水利水电工程指导教师：张远芳20090601基于变分原理的土钉支护优化设计摘要90年代后，土钉支护成为我国一种常用的基坑支护方式。由于土钉的迅速发展，其理论研究没有跟上它的实践发展，因而在不同单位，设计方面存在着较大的差异，施工方面也存在着较多的问题，而且以往的土钉支护结构设计中，多以强度为控制指标，很少考虑支护结构的变形。近年来，虽然许多学者提出了多种土钉支护结构的优化设计方法，节省了材料，意识到了变形控制的要求及重要性，但大多变形控制是利用

2、数值分析完成的，其实用性和通用性不够普遍。针对目前土钉支护结构设计中存在的缺陷，本文在变分原理的基础上，通过对面层进行受力分析，利用最小势能原理，推求了土钉水平位移的解析解，以期望所求得的解析解能够和强度控制指标相结合给土钉支护结构的设计提供参考。利用所推求的解析解，通过工程实例计算，所得结果与实测结果较为接近，说明该计算方法可行。在此基础上对部分支护参数进行了分析，得出的结论是：随着面层厚度的增大土钉支护结构的水平位移减小；随着土钉倾角的增大支护结构水平位移也增大；土钉直径越大，支护结构水平位移越大：对于复杂地层，采用各自的物理指

3、标所得的结果，与采用土层加权平均值的物理指标去计算的结果是有区别的，所以在计算中应尽量按实际状况取值。关键词：基坑；土钉支护；变分原理；最小势能原理；闭合形式解StructureoptimaldesigninsoilnailingbasedonvariationalprincipleAbstractAfterthe90s，thesoilnailingbecomeacommonwayoffoundationpit。Asaresultoftheearthnail’srapidlyexpand，itsfundamentalresearch

4、hasnotfolloweditspracticedevelopment，thusinthedifferentunit，thedesignaspecthasthebigdifference，theconstructionaspectalsohasmanyproblems．Moreoverintheformersoilnailingdesign，manytaketheintensityasthecontroloftargets，verylittleconsidersthedeformationofsupportingstructure

5、。Inrecentyears，althoughmanyscholarshaveputforthawiderangeofsoilnailingmethodofoptimumdesign，savingmaterials，andhasrealizedthedistortioncontrolrequestandtheimportance,butmostlydistortsthecontroliscompletesusingthenumericalanalysis，itsusabilityandtheversatilityarenotvery

6、conllTlOn，forthepresentflawsinsoilnailingdesign，thisarticleinvariationalprineiple'sfoundation，anenergyequationisestablishedbasingonthemechanicalcharacteristicsofthesurfacelayer．accordingtoprincipleoftheminimumpotentialenergy,aclosed—formsolutiononthehorizontaldisplacem

7、entofthesoil—nailbracedstructureisderived．expectedobtainedtheanalyticsolutioncouldunifywiththevolumecontroltargetfortheearthnailsupportsandprotectionsstructuredesignprovidesthereference。Inquireintotheuseoftheanalyticalsolution，throughtheproject，theresultofthepresentpap

8、eristestedthroughacomparisonwi凡aprojectcase．Theresultshowsthatthecalculationmethodisfeasible．Formtheresult，somesuppor